本文關(guān)鍵詞：麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)方法研究

  更多相關(guān)文章： 語音增強(qiáng) 帶噪語音 麥克風(fēng)陣列 廣義旁瓣抵消器 相干噪聲 非相干噪聲

【摘要】：在實(shí)際生活中,各種設(shè)備所采集的語音大多不是純凈的語音,而是受到各種噪聲干擾后的語音,因而需要使用語音增強(qiáng)方法從帶噪的語音中盡可能的恢復(fù)出原始語音。傳統(tǒng)的單麥克風(fēng)語音增強(qiáng)雖然也可以抑制噪聲,但是它僅僅利用了信號(hào)的時(shí)頻信息,并且對(duì)非平穩(wěn)噪聲的抑制能力不是很好。麥克風(fēng)陣列利用了信號(hào)的時(shí)頻與空域信息,因而能夠很好地解決這一問題。本文深入的研究了單麥克風(fēng)語音增強(qiáng)方法和麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)方法,并且對(duì)它們進(jìn)行了對(duì)比仿真。在麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)方法中用的最多的是廣義旁瓣抵消器算法,當(dāng)輸入信號(hào)能量較大時(shí),廣義旁瓣抵消器算法中的自適應(yīng)噪聲抵消模塊會(huì)產(chǎn)生噪聲放大的問題。本文研究了一種改進(jìn)的廣義旁瓣抵消器算法,它的自適應(yīng)噪聲抵消模塊使用了歸一化的最小均方濾波器來克服這個(gè)問題,而且擁有更好的穩(wěn)定性,收斂性能也更佳。由于廣義旁瓣抵消器算法不適合非相干噪聲的去除,所以用其進(jìn)行語音增強(qiáng)時(shí),往往還存在一部分殘留噪聲。這時(shí)候可以運(yùn)用單麥克風(fēng)語音增強(qiáng)方法,對(duì)廣義旁瓣抵消器算法增強(qiáng)后的語音再次進(jìn)行增強(qiáng),可以達(dá)到較好的效果。因而本文提出了一種結(jié)合單麥克風(fēng)的陣列波束形成語音增強(qiáng)方法,可以同時(shí)將帶噪語音信號(hào)中混有的相干與非相干噪聲去除。仿真測試結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)的廣義旁瓣抵消器算法,其輸出語音擁有更高的信噪比,語音質(zhì)量也得到了明顯提升。
【關(guān)鍵詞】：語音增強(qiáng) 帶噪語音 麥克風(fēng)陣列 廣義旁瓣抵消器 相干噪聲 非相干噪聲
【學(xué)位授予單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN912.3;TN643
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 論文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排15-16
• 第2章 麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)的基本理論16-29
• 2.1 語音信號(hào)的特性16
• 2.2 噪聲的特性16-17
• 2.3 語音帶噪信號(hào)模型17-18
• 2.4 語音信號(hào)的預(yù)處理18-22
• 2.4.1 語音信號(hào)的分幀18
• 2.4.2 語音分析中的窗函數(shù)18-22
• 2.5 陣列語音信號(hào)的基本模型22-29
• 2.5.1 麥克風(fēng)陣列的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)22-24
• 2.5.2 空間采樣定理24-25
• 2.5.3 聲場模型25-26
• 2.5.4 噪聲場26-27
• 2.5.5 混響27-29
• 第3章 單通道語音增強(qiáng)算法研究29-47
• 3.1 譜相減算法29-35
• 3.1.1 幅度譜減法29-31
• 3.1.2 改進(jìn)的幅度譜減法31-33
• 3.1.3 功率譜減法33-34
• 3.1.4 改進(jìn)的功率譜減法34-35
• 3.2 維納濾波算法35-39
• 3.2.1 維納濾波基本原理35-37
• 3.2.2 維納濾波在語音增強(qiáng)中的應(yīng)用37-39
• 3.3 最小均方誤差算法39-41
• 3.4 語音增強(qiáng)算法仿真41-47
• 第4章 陣列語音增強(qiáng)算法研究47-69
• 4.1 麥克風(fēng)陣列系統(tǒng)中的時(shí)延估計(jì)47-55
• 4.1.1 廣義互相關(guān)時(shí)延估計(jì)法47-51
• 4.1.2 互功率譜相位時(shí)延估計(jì)法51-52
• 4.1.3 時(shí)延估計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)52-55
• 4.2 基于時(shí)延估計(jì)的定位方法55-56
• 4.3 固定波束形成語音增強(qiáng)方法56-58
• 4.4 自適應(yīng)波束形成語音增強(qiáng)方法58-63
• 4.4.1 廣義旁瓣抵消算法59-62
• 4.4.2 消噪性能分析62-63
• 4.5 改進(jìn)的自適應(yīng)波束形成語音增強(qiáng)方法63-64
• 4.6 結(jié)合單通道的陣列波束形成語音增強(qiáng)算法64-69
• 4.6.1 整體處理流程64-65
• 4.6.2 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果65-69
• 第5章 總結(jié)與展望69-72
• 5.1 工作總結(jié)69-71
• 5.2 未來展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬曉紅,殷福亮,陸曉燕,王曉寧;基于小波變換的傳聲器陣列語音增強(qiáng)方法[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2003年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王冬霞;麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)的若干方法研究[D];大連理工大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳穎;基于麥克風(fēng)陣列的聲源定位算法研究及DSP實(shí)現(xiàn)[D];燕山大學(xué);2012年

2 董曉娟;麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)的算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

3 王波;麥克風(fēng)陣列語音增強(qiáng)算法的研究與DSP實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：947153